(57)【要約】【課題】  徘徊検知のためベッドや車椅子等に着脱自在に設置し違和感なく使用できる構造簡単で検出精度の高い荷重センサーを提供する。【解決手段】  多数の交点ができる配置で導体インクによる印刷配線６，７を設けた２枚の弾性プレート１，２を所定箇所にクッション材３等を挟むことにより隙間を空けて重ね合わせてなるセンサー本体を、上下シート４，５の周縁部を溶着したカバーで覆い、荷重センサーとして布団の下に敷く。このセンサーは、布団の上に人が寝ると等分布荷重によって弾性プレート１，２が変形し印刷配線６，７が交点で接続して導通し、布団から人が離れれば弾性プレート１，２が変形前の隙間のある状態に戻り、印刷配線６，７が離れて非導通となる。この荷重センサーを上下印刷配線６，７の導通でスイッチオフ、非導通でスイッチオンとなる設定でチャイム等に接続する。【選択図】        図１
2005129414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ片面に導体インクによる印刷配線を設けた上下２枚の弾性プレートを印刷面を内側に向け平面視にて上下プレートの印刷配線に複数の交点ができる配置で上下印刷配線間に隙間を空けて保持し、それら上下プレートの各印刷配線に外部端子を接続し、所定の荷重を受けて上記２枚の弾性プレートが弾性変形することにより上下印刷配線が上記交点のいずれかで接続して外部端子間で導通する構成としたことを特徴とする荷重センサー。
【請求項２】
上下２枚の弾性プレートが塩化ビニル樹脂の薄板で、上下プレート間の周縁部を含む所定位置に隙間形成部材を介設し、全体をカバーで覆ったことを特徴とする荷重センサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は荷重センサーに関し、特に、痴呆性老人の徘徊等を検知するようベッドや車椅子等に使用するのに好適な板状の荷重センサーに関する。
【背景技術】
【０００２】
痴呆性老人の徘徊を防止するため、例えば、圧力センサーを組み込んだマットをベッド横や玄関等の床に敷き、マットを踏むとセンサーが検知してナースコールやチャイム等で報知するシステムが開発されている。そして、そのようなシステムに利用可能と考えられる圧力センサーとして、光ファイバーを二次元格子状に重ねて配置した光学式センサーをマットに組み込んだもの（例えば、特許文献１参照。）、ガスまたは液体を圧力伝達媒体とする圧力センサーをマットレスに取り付けたもの（例えば、特許文献２参照。）、蛇行チューブを用いた空気圧式の圧力センサー（例えば、特許文献３参照。）、フィルム形の圧力センサー（例えば、特許文献４参照。）、薄いテープ状の感圧スイッチ（例えば、特許文献５参照。）等が従来から知られている。また、そうした圧力センサーないしはスイッチを使用するのではなく、例えばそれぞれに外部端子を接続した２枚のアルミ箔の間に多数の穴が開いたスポンジを挟んでマット状にしたものを、ベッドシートや布団の下に敷き、寝た人の重みでスポンジが押し潰されて穴の部分で上下のアルミ箔が接触することによりスイッチオンとなり、人が離れるとスポンジが膨らみ上下のアルミ箔が離れてスイッチオフとなるようにした離床検知用のセンサーも開発されている。
【特許文献１】特開２０００−２１４０１３号公報
【特許文献２】特開２００１−１４９１８５号公報
【特許文献３】特開２００２−７１４９６号公報
【特許文献４】特開平９−２２８６４２８号公報
【特許文献５】特開平９−７８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の圧力センサーやスイッチは、それ自体が構造複雑でコストの高いものであり、また、徘徊検知のために例えばベッドに使用するにはベッド用マットレス等に組み込む必要があり、車椅子に使用する場合も同様で、座席のクッション等に直接組み込む必要があって、使用態様が限られ、マットレス全体としてあるいはクッション全体としてもコスト高となる。
【０００４】
また、２枚のアルミ箔の間に穴を開けたスポンジを挟んだ上記従来のマット状のセンサーは、人の重みでスポンジが押し潰されて穴の部分で上下のアルミ箔が接触したスイッチオンの状態では穴の部分が真空状態で、その状態から人が離れたときに、スポンジが膨らんで穴の部分に空気が入り上下のアルミ箔が離れてスイッチオフとなるが、そのオンからオフまでに時間がかかり、その分、離床検知が遅れるという問題があり、また、荷重はアルミ箔全体に均等にかからず、集中荷重となるため、穴が少ないと、穴のない部分だけに荷重がかかることがあって検知精度が悪くなる。そのため、どの部分に荷重がかかっても検知できるようにするにはスポンジの穴の数を多くする必要があるが、それにはスポンジを厚くして弾力性を確保しなくてはならず、スポンジ量が多くなってコスト高になり、また、スポンジが厚くなると、小さい荷重ではスイッチオンを維持できなくなって逆に検出精度が悪くなるという問題がある。
【０００５】
本発明はこうした問題に鑑みてなされたもので、徘徊検知のためベッドや車椅子等に着脱自在に設置し違和感なく使用できる構造簡単で検出精度の高い荷重センサーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の荷重センサーは、それぞれ片面に導体インクによる印刷配線を設けた上下２枚の弾性プレートを印刷面を内側に向け平面視にて上下プレートの印刷配線に複数の交点ができる配置で上下印刷配線間に隙間を空けて保持し、それら上下プレートの各印刷配線に外部端子を接続し、所定の荷重を受けて上記２枚の弾性プレートが弾性変形することにより上下印刷配線が上記交点のいずれかで接続して外部端子間で導通する構成としたことを特徴とする
【０００７】
この荷重センサーは、例えば徘徊検知用センサーとして、例えば寝室のベッドや畳に敷いた布団等の下に敷き、あるいは車椅子の座席に置いた座布団等の下に敷く。そして、上下外部端子を中継器等を介してチャイム等からなる報知手段に接続する。
【０００８】
この場合、布団や車椅子に人が居るときは、人体の重みが上下弾性プレートにほぼ等分布荷重となって作用し、上下弾性プレートが弾性変形して、上下の印刷配線がいずれかの交点で接続し、外部端子間で導通する。そして、布団や座布団の上から人が居なくなれば、荷重がなくなるために上下弾性プレートが変形前の隙間のある状態に戻り、上下印刷配線が離れ、非導通となる。そのため、上下印刷配線の導通でスイッチオフ、非導通でスイッチオンとなる設定で報知手段に接続することにより、布団や車椅子から人が離れたことを検知して報知手段で報知するようにできる。
【０００９】
このように本発明の荷重センサーは徘徊検知のためのセンサーとして使用できる。しかも、この荷重センサーは、弾性プレートの弾性変形によりオン・オフするものであって、人の重みが集中荷重とならず、ほぼ等分布荷重となって作用するため、弾性プレートのどの位置に人の重みがかかっても全体に荷重が分布してスイッチオフとなり、また、人が離れると直ちにスイッチオンとなる。そのため、離床等を時間遅れなくて、確実に検知でき、検出精度が高い。また、構造上も上下２枚の弾性プレートは薄いもの（例えば１ｍｍ程度）でよく、隙間もわずか（例えば３ｍｍ程度）でよくて、全体でも極めて薄いものであり、ベッドや車椅子に何ら細工は必要なく、着脱自在で、簡単に使用でき、使用時の違和感もない。そして、構造簡単でコストも安い。
【００１０】
この荷重センサーは、より具体的には、例えば、上下２枚の弾性プレートが塩化ビニル樹脂の薄板で、上下プレート間の周縁部を含む所定位置に隙間形成部材を介設し、全体をカバーで覆ったものとするのがよい。
【発明の効果】
【００１１】
以上のとおり、本発明の荷重センサーは、痴呆性老人の徘徊検知用のセンサーとしてベッドや車椅子等に着脱自在に設置して違和感なく使用でき、しかも、構造簡単で、検出精度が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１〜図５は実施の形態の第１例を示している。図１は実施の形態の第１例の荷重センサーの外装シートの一部を破砕した状態での平面図、図２はセンサー周縁部の模式断面図、図３はセンサー本体の下部パーツの印刷面を上にした平面図、図４はセンサー本体の上部パーツの印刷面を上にした平面図、図５は端子接続部の拡大図である。
【００１３】
この実施の形態の荷重センサーは、痴呆性老人の徘徊を検知してチャイム等の報知器を作動させるため布団の下に敷いて使用するもので、図１および図２に示すように、上下２枚の弾性プレート１，２と、それら２枚の弾性プレート１，２の間で隙間形成部材として機能するクッション材３とでセンサー本体が構成され、全体が略矩形板状で、上下２枚のシート４，５からなるカバーで覆われている。
【００１４】
センサー本体の上下２枚の弾性プレート１，２は、それぞれが例えば塩化ビニル樹脂の薄板で、それぞれ厚さが１ｍｍ程度、縦横寸法が例えば５１０ｍｍ×４３０ｍｍである（これらの寸法は適宜変更できる）。そして、それら２枚の弾性プレート１，２には、図３および図４に示すように、片面にそれぞれのパターンで導体インクによる格子状の印刷配線６，７が設けられている。これら上下弾性プレート１，２の印刷配線６，７は、図１に示す（上側の印刷配線６を一点鎖線で示し、下側の印刷配線７を二点鎖線で示す。）ように、印刷面を内側に向け周縁を揃えて重ねた状態で、平面視にて上下の印刷配線６，７に多数の交点ができるよう上下で異なるパターンで印刷されている。
【００１５】
そして、下側の弾性プレート２には、印刷配線６が設けられた側の面（印刷面）に、上下２枚の弾性プレート１，２を上下印刷配線６，７間に隙間を空けて保持するよう、周縁部と中央２箇所にクッション材３が両面接着テープ等で貼着される。周縁部のクッション材３は、４隅に通気穴８を残して配置される（通気穴８は対角線上の２隅であってもよく、その他、任意の複数箇所に設けてもよい）。
【００１６】
クッション材３は具体的には例えばスポンジで、厚みは自然圧にて３ｍｍ程度のものが使用される。なお、弾性プレート１，２間の隙間形成部材としては、スポンジ等のクッション材に代えて樹脂等の固形物を使用することも可能である。
【００１７】
そして、上下の弾性プレート１，２には、それぞれ一端中央に端子接続用の切り込み９，１０が形成されていて、それら切り込み９，１０の側方に、上下の弾性プレート１，２を組み付けた図１の状態で切り込み９，１０の両側に分かれた配置となるよう、各印刷配線６，７に接続する外部端子１１，１２が取り付けられている。
【００１８】
こうしてできた、片面に印刷配線６が設けられ外部端子１１が取り付けられた上側の弾性プレート１（上部パーツ）と、片面に印刷配線７が設けられるとともにクッション材３が貼着され外部端子１２が取り付けられた下側の弾性プレート２（下部パーツ）とを、周縁を揃えて重ね合わせる。その際、予め図５に示すように一端中央の切り込み９，１０の部分にコード押え１３を介して接続コード１４を挿し込み、その接続コード１４の２本の配線１５，１６を両側の外部端子１０，１１に接続しておく。また、クッション材３の表面に両面接着テープ等の貼着材を固定しておく。
【００１９】
こうして上下パーツが一体となってセンサー本体が形成され、これに上下２枚のシート４，５とからなるカバーが掛けられる。これら２枚のシート４，５は、例えばナイロン製（ナイロンの他、防水性および柔軟性のある他の材料であってよい。）で、センサー本体より一回り大きく、弾性プレート１，２を上下両側から完全に覆う。そして、周辺部がレーザー等で溶着される。
【００２０】
この荷重センサーは、布団の下に敷くが、布団の重みだけでは上下弾性プレート１，２の間に隙間ができて、印刷配線６，７が導通せず、布団の上に人が寝ると、その荷重が上下弾性プレート１，２にほぼ等分布で作用し、上下弾性プレート１，２が弾性変形して、上下の印刷配線６，７が交点で接続して、外部端子１１，１２間で導通し、布団の上から人が居なくなれば、上下弾性プレート１，２が変形前の隙間のある状態に戻り、上下印刷配線６，７が離れて非導通となる。そうした導通・非導通切り換えの荷重設定およびそのための弾性力は、上下弾性プレート１，２の厚みやクッション材３の厚みおよび配列等で調整する。
【００２１】
そして、この荷重センサーを接続コード１４により中継器（図示せず）に接続し、上下印刷配線６，７の導通でスイッチオフ、非導通でスイッチオンとなる設定でチャイム等の報知器（図示せず）に接続する。
【００２２】
図６〜図８は実施の形態の第２例を示している。図６は実施の形態の第２例の荷重センサーのセンサー本体の平面図、図７はセンサー本体の下部パーツの印刷面を上にした平面図、図８はセンサー本体の上部パーツの印刷面を上にした平面図である。
【００２３】
この第２例の荷重センサーは、やはり痴呆性老人の徘徊を検知してブザー等の報知器を作動させるためのものであるが、この場合は車椅子の座席の座布団等の下に敷いて使用するよう、図６に示すように正方形に近い略矩形板状としている。
【００２４】
この荷重センサーの構造および機能は、車椅子に合わせて形状および寸法を変え印刷配線のパターンを変えた他は、基本的に先の第１例の荷重センサーと同様である。
【００２５】
すなわち、この実施の形態の荷重センサーは、図６に示すように上下２枚の弾性プレート２１，２２と、それら２枚の弾性プレート２１，２２の間で隙間形成部材として機能するクッション材２３とでセンサー本体が構成される。なお、図示していないが、この荷重センサーの場合もセンサー本体は全体をカバーで覆って使用する。
【００２６】
上下２枚の弾性プレート２１，２２の材質は先の第１例と同様である。そして、厚さはやはり１ｍｍ程度で、縦横寸法は例えば２８０ｍｍ×２７０ｍｍである。そして、それら２枚の弾性プレート２１，２２には、図７および図８に示すように、片面にそれぞれのパターンで導体インクによる同心円と放射線からなるパターンの印刷配線２６，２７が設けられている。これら上下弾性プレート２１，２２の印刷配線２６，２７は、図６に示す（上側の印刷配線２６を一点鎖線で示し、下側の印刷配線２７を二点鎖線で示す。）ように、印刷面を内側に向け周縁を揃えて重ねた状態で、平面視にて上下の印刷配線２６，２７に多数の交点ができるよう上下で印刷のパターンを変えている。
【００２７】
そして、下側の弾性プレート２２の印刷面には、上下２枚の弾性プレート２１，２を上下印刷配線２６，２７間に隙間を空けて保持するよう、周縁部と中央部にクッション材２３が両面接着テープ等で貼着される。周縁部のクッション材２３は、対角線上の２隅に通気穴２８を残して配置される（通気穴２８は対角線上の４隅であってもよく、その他、任意の複数箇所に設けてもよい）。
【００２８】
クッション材２３は具体的には例えばスポンジで、厚みは自然圧にて３ｍｍ程度のものが使用される。なお、弾性プレート２１，２２間の隙間形成部材としては、スポンジ等のクッション材に代えて樹脂等の固形物を使用することも可能である。
【００２９】
そして、上下の弾性プレート２１，２２には、それぞれ一端中央に端子接続用の切り込み２９，３０が形成されていて、それら切り込み２９，３０の側方に、上下の弾性プレート２１，２２を組み付けた図６の状態で切り込み２９，３０の両側に分かれた配置となるよう、各印刷配線２６，２７に接続する外部端子３１，３２が取り付けられている。
【００３０】
こうしてできた、片面に印刷配線２６が設けられ外部端子３１が取り付けられた上側の弾性プレート２１（上部パーツ）と、片面に印刷配線２７が設けられるとともにクッション材２３が貼着され外部端子３２が取り付けられた下側の弾性プレート２２（下部パーツ）とを、周縁を揃えて重ね合わせる。その際、図５で説明した先の第１例の場合と同様に、予め一端中央の切り込み２９，３０の部分にコード押え（図示せず）を介して接続コード（図示せず）を挿し込み、接続コードのプラス側およびマイナス側を両側の外部端子２０，２１に接続しておく。また、クッション材２３の表面に両面接着テープ等の貼着材を固定しておく。
【００３１】
こうして上下パーツが一体となってセンサー本体が形成される。そして、このセンサー本体を第１例と同様にセンサー本体より一回り大きい上下２枚のシート（図示せず）で上下両側から完全に覆い、その上下シートの周辺部をレーザー等で溶着する。
【００３２】
この荷重センサーは、座布団の下に敷くが、座布団の重みだけでは上下弾性プレート２１，２２の間に隙間ができて、印刷配線２６，２７が導通せず、座布団の上に人が座ると、その荷重が上下弾性プレート２１，２２にほぼ等分布で作用し、上下弾性プレート２１，２２が弾性変形して、上下の印刷配線２６，２７が交点で接続して、外部端子３１，３２間で導通し、座布団の上から人が居なくなれば、上下弾性プレート２１，２２が変形前の隙間のある状態に戻り、上下印刷配線２６，２７が離れて非導通となる。そうした導通・非導通切り換えの荷重設定およびそのための弾性力は、上下弾性プレート２１，２２の厚みやクッション材２３の厚みおよび配列等で調整する。
【００３３】
そして、この荷重センサーを接続コード（図示せず）により中継器（図示せず）に接続し、上下印刷配線２６，２７の導通でスイッチオフ、非導通でスイッチオンとなる設定でブザー等の報知器（図示せず）に接続する。
【００３４】
以上、実施の形態を図面に基づいて説明したが、本発明は図示の例に限定されるものではなく、発明の技術的思想の範囲で適宜態様を変更して実施できることは言うまでもない。また、本発明の荷重センサーは、徘徊検知以外の用途に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施の形態の第１例の荷重センサーの外装シートの一部を破砕した状態での平面図である。
【図２】図１の荷重センサーの周縁部模式断面図である。
【図３】図１の荷重センサーにおけるセンサー本体の下部パーツの印刷面を上にした平面図である。
【図４】図１の荷重センサーにおけるセンサー本体の上部パーツの印刷面を上にした平面図である。
【図５】図１の荷重センサーの端子接続部の拡大図である。
【図６】実施の形態の第２例の荷重センサーのセンサー本体の平面図である。
【図７】図２のセンサー本体の下部パーツの印刷面を上にした平面図である。
【図８】図２のセンサー本体の上部パーツの印刷面を上にした平面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１，２，２１，２２  弾性プレート
３，２３  クッション材
４，５  シート
６，７，２６，２７  印刷配線
８，２８  通気穴
９，１０，２９，３０  切り込み
１１，１２，３１，３２  外部端子
１３  コード押え
１４  接続コード
１５，１６  配線
【図１】
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【図２】
2005129414.tif 000004
【図３】
2005129414.tif 000005
【図４】
2005129414.tif 000006
【図５】
2005129414.tif 000007
【図６】
2005129414.tif 000008
【図７】
2005129414.tif 000009
【図８】
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